遼寧省沈陽市2023-2024學年高二上學期期末考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二總分評分一、選擇題（本題共10小題，第1~7題只有一個選項符合含題目要求，每小題4分；8-10題有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全得3分。）1．有關科學家的貢獻，下列說法正確的是（）A．卡文迪什最早通過油滴實驗比較準確地測出電子的電荷量B．安培發現了電流的磁效應，并總結出判定電流的磁場方向的方法——右手螺旋定則C．麥克斯韋預言了電磁波的存在，并通過實驗證實了電磁波D．赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論2．關于磁感應強度，下列說法正確的是（）A．沿磁感線方向，磁場逐漸減弱B．小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向C．由B=FIL可知，某處的磁感應強度大小與放入該處的通電導線所受磁場力F成正比，與導線的D．一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處磁感應強度一定為零3．在正三角形ABC的三個頂點A、B、C處，各固定有一根垂直于三角形的長直導線，每根導線通有大小相同的恒定電流，電流方向如圖所示，已知導線A受到的安培力大小為F，則導線C受到的安培力（）A．大小為F，方向平行AB向左下 B．大小為F，方向平行AB向右上C．大小為3F，方向垂直AB向右下 D．大小為34．下列有關通電導線和運動電荷受到磁場給他們的作用力方向的判斷正確的是（）A． B．C． D．5．為了研究自感現象，設計了如圖實驗電路。燈泡L1、L2的規格相同，線圈L的直流電阻不計，滑動變阻器的滑動觸頭在中點位置。開關斷開前后，燈泡A． B．C． D．6．電源、開關S、定值電阻R1、R2、光敏電阻R3和電容器連接成的電路，電容器的兩平行板水平放置。當開關S閉合，無光照射光敏電阻R3時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點，當用強光照射光敏電阻R3時，光敏電阻的阻值變小，則（）A．液滴向下運動 B．液滴向上運動C．電容器所帶電荷量減少 D．M點電勢變低7．以下光學現象的判斷正確的是（）A．圖甲中潛水員認為水面以上所有景物都出現在一個倒立的圓錐里，這是全反射現象B．圖乙中心的亮斑被稱為“泊松亮斑”，圓孔越小衍射越明顯C．圖丙是豎直金屬環肥皂膜的干涉條紋照片，在白光下是水平的彩色條紋D．圖丁中水里的氣泡看上去特別明亮，是因為光的折射8．如圖所示，水平放置的絕緣桌面上有一個金屬圓環，其圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵?，F把線圈水平向右平移，條形磁鐵始終保持靜止。則移動線圈的過程中，從上方俯視，下列說法正確的是（）A．圓環有縮小的趨勢B．圓環有擴張的趨勢C．圓環中產生順時針方向的感應電流D．圓環中產生逆時針方向的感應電流9．如圖所示，由同種材料、粗細均勻的電阻絲繞制成的矩形導體框abcd的ab邊長為l、bc邊長為2l，在外力作用下以速度v向右勻速進入有界勻強磁場，第一次ab邊與磁場邊界平行、第二次bc邊與磁場邊界平行。不計空氣阻力，則先后兩次進入過程（）A．線圈中電流之比為1：2B．外力做功的功率之比為1：2C．通過導體棒截面的電量之比為1：2D．剛進入磁場時，a、b兩點間的電勢差之比為510．如圖所示，光滑水平導軌置于磁場中，磁場的磁感應強度為B，左側導軌間距為L，右側導軌間距為2L，導軌均足夠長。質量為m的導體棒ab和質量為2m的導體棒cd均垂直于導軌放置，處于靜止狀態。ab的電阻為R，cd的電阻為2R，兩棒始終在對應的導軌部分運動?，F給cd一水平向右的初速度v0，則（）A．兩棒最終以相同的速度做勻速直線運動B．最終通過兩棒的電量為2mC．ab棒最終的速度為2D．從cd獲得初速度到二者穩定運動，此過程系統產生的焦耳熱為8二、非選擇題（本題共5小題，第11、12，每空2分，共計16分，第13題10分，第14題12分，第15題16分，按要求答在答題卡相應位置上。）11．開展科技活動時，某興趣學習小組自制的電子秤原理圖，如圖1所示。實驗器材有：直流電源（電動勢為E，內阻為r）；理想電壓表V（量程0~3V）；限流電阻R0（1）若在某次實驗中直流電源的路端電壓U?I圖像如圖2所示，可知電源電動勢E=V，內阻r=Ω。（2）實驗步驟如下：①托盤中未放被測物前，電壓表的示數為零。②在彈簧的彈性限度內，在托盤中輕輕放入被測物，待托盤靜止平衡后，滑動變阻器的滑片恰好處于下端b處，要使此時電壓表剛好達到滿偏，限流電阻R0。的阻值為Ω；已知彈簧的勁度系數k=1.96×104N/m，當地重力加速度12．（1）如圖所示為指針式多用電表，其中S、K、T為三個可調節的部件，現用此電表測量一定值電阻，測量的某些操作步驟如下：①調節指針定位螺絲部件，使電表指針指向電流0刻度處②將選擇開關旋轉到歐姆擋位置；③將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔，筆尖相互接觸，調節部件____（選填“S”、“K”或“T”），使電表指針指向“0Ω”。④測量該定值電阻阻值。（1）歐姆調零后，用“×10”擋測量另一電阻的阻值，發現指針偏轉角度很大，則下列說法或做法中正確的是（）A．該電阻的阻值很大B．為測得更準確些，應當換用“×100”擋，重新歐姆調零后進行測量C．為測得更準確些，應當換用“×1”擋，重新歐姆調零后進行測量（2）關于多用電表的使用，下列說法正確的有（）A．甲圖是用多用電表直流電壓檔測量小燈泡兩端的電壓，表筆接法正確B．乙圖是用多用電表直流電流檔測量電路中的電流，表筆接法正確C．丙圖中用的是多用電表電阻值測量二極管的反向電阻D．丁圖中用多用電表電阻檔測量的是二極管的反向電阻13．如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B=1.00T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源，現把一個質量m=0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止，導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻（1）導體棒受到的安培力和摩擦力；（2）若將磁場方向改為豎直向上，要使導體棒繼續保持靜止，且不受摩擦力作用，求此時磁場磁感應強度B214．半導體有著廣泛的應用，人們通過離子注入的方式優化半導體以滿足不同的需求。離子注入系統的原理簡化如圖所示。質量為m、電荷量為q的正離子經電場加速后從EE1中點P垂直OE射入四分之一環形勻強磁場，環形磁場圓心為O，內環半徑OE1=OG1=R，外環半徑（1）加速電場M、N兩板間的電壓；（2）為使離子能夠到達G1G面，環形區域內磁場的磁感應強度的最大值B1。15．如圖所示，間距d=1m且足夠長的光滑平行導軌MQ和NP水平放置，其中N1、M1右側均為絕緣材料，其余為金屬導軌，以N2點為坐標原點O，沿NP方向建立坐標軸。M、N間接有不帶電的電容器，電容C=0.2F，ab是一根質量m1=0.2kg、長度d=1m、電阻r1=0.5Ω的金屬棒，垂直導軌靜置在M1N1左側足夠遠處。cdef是質量m2=0.2kg、電阻（1）求ab棒兩端電壓Uba（2）求ab棒運動至M2（3）若ab棒與金屬框碰撞后連接在一起，求金屬框最終靜止時ed邊e端的位置坐標。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.密立根最早通過油滴實驗比較準確地測出電子的電荷量，A不符合題意；

B.奧斯特發現了電流的磁效應，安培并總結出判定電流的磁場方向的方法，B不符合題意；

CD.麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，證實了麥克斯韋電磁場理論，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：D

【分析】根據物理學史相關知識得出結論。2．【答案】B【解析】【解答】A.磁感應強度沿磁感線方向，磁場不一定減弱，A不符合題意；

B.小磁針N極所受磁場力方向為該處磁感應強度方向，B符合題意；

C.某處磁感應強度只與磁場本身決定，C不符合題意；

D.當通電導體與磁感線平行時，該處磁感應強度也為零，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】根據磁感應強度的特點以及通電導線在磁場中受安培力的特點可得出結論。3．【答案】C【解析】【解答】設兩長直導線間的相互作用力大小為F1，反向電流相互排斥，同向電流相互吸引，對長直導線A研究，根據力的合成可得2F1cos60°=F，解得F故答案為：C。

【分析】利用同向電流相互吸引，反向電流相互排斥可以判別安培力的方向，結合安培力的合成可以求出C受到安培力的大小及方向。4．【答案】C【解析】【解答】A.導體棒所受安培力應水平向右，A不符合題意；

B.導體棒所受安培力應垂直于棒向上，B不符合題意；

C.運動負電荷所受洛倫茲力垂直紙面向外，C符合題意；

D.運動電荷所受洛倫茲力應垂直于速度向上，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用左手定則可判斷安培力和洛倫茲力的方向。5．【答案】D【解析】【解答】開關斷開前，電路穩定，故流經L2的電流恒定不變，且流經L1電流大于L2，開關斷開后，線圈L產生感應電動勢，感應電流流經L1從左到右，故流經L2從右到左，電流方向與原來方向相反，且電流大小變大，D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D

【分析】利用自感現象，結合閉合電路電流特點可求出開關斷開前后電流變化關系。6．【答案】B【解析】【解答】光敏電阻阻值變小，可知電路電流變大，電容器兩邊電壓變大；

AB.對液滴進行受力分析可知qE=mg由E=可知，電壓增大，則電場強度增大，液滴向上運動，A不符合題意，B符合題意；

C.由Q=CU可知電荷量增加，C不符合題意；

D.已知電容器下極板電勢為零，則M與下極板電勢差U=Ex，電場強度增加，故電勢差變大，M點電勢變高，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】利用電容器特點，結合閉合電路動態分析規律，可得出結論。7．【答案】C【解析】【解答】A、圖甲中潛水員認為水面以上所有景物都出現在一個倒立的圓錐里，這是折射現象，A錯誤；

B、圖乙中心的亮斑為：泊松亮斑，屬于圓盤衍射，圓盤的尺寸與入射光波長差不多時，衍射現象越明顯，并不是圓孔越小衍射越明顯，B錯誤；

C、圖丙是豎直金屬環肥皂膜的干涉條紋照片，在白光下是水平的彩色條紋，C正確；

D、圖丁水里的氣泡看上去特別明亮，是因為光的全反射，D錯誤。

故答案為：C。

【分析】本題考查光的反射、折射、衍射、干涉，要求學生熟練掌握各個現象形成的原因，及對應的光學現象。8．【答案】B,D【解析】【解答】線圈存在向上的磁場，向右移動線圈，向上的磁通量變小，故線圈產生逆時針方向電流，且電流處于向上的磁場內產生向外的安培力，故線圈有擴張的趨勢，BD符合題意，AC不符合題意。

故答案為：BD

【分析】利用楞次定律增反減同可求出感應電流的方向，結合左手定則可求出安培力的方向，進而得出線圈趨勢。9．【答案】A,D【解析】【解答】A.線圈切割磁感線產生感應電動勢E=BLv線圈內產生電流I=可知ab邊與bc邊邊長之比為1：2，故電流之比為1：2，A符合題意；

B.線圈做勻速運動，則外力大小與安培力大小相同，安培力大小為F=BIL=故安培力大小之比為1：4，功率P=Fv可知功率之比為1：4，B不符合題意；

C.通過導體棒截面電荷量q=可知磁通量變化相同，故電荷量之比為1：1，C不符合題意；

D.剛進入磁場時，ab兩點電勢差為56E，第二次進入此倉ab兩點電勢差為13E'，則電勢差之比為5：2，D符合題意。10．【答案】B,C【解析】【解答】A.由題可知，兩導體棒產生感應電動勢大小相等時，兩棒最終做勻速運動，由E可知兩棒速度不同vA不符合題意；

BC.對導體棒ab有BLq=m對導體棒cd有-B·2Lq=2m聯立可得vab=23BC符合題意；

D.系統產生的焦耳熱為Q=D不符合題意。

故答案為：BC

【分析】利用雙棒模型特點可求出穩定時兩棒的速度關系，結合動量定律，可求出穩定時兩棒速度及電荷量；利用能量守恒定律可求出產生的焦耳熱大小。11．【答案】（1）4.0；0.5（2）3.5；40；不均勻【解析】【解答】（1）根據閉合電路的歐姆定律可得E=U+Ir解得U=E?Ir根據U?I圖像與縱軸交點表示電動勢，圖線斜率絕對值表示內阻，由題圖可知E=4.0V（2）②電壓表達到滿偏U時，設滑動變阻器R接入電路的阻值為Rx，根據閉合回路的歐姆定律可得解得R由平衡條件可得kL=mg代入數據，解得m=40kg質量為m的物體，根據閉合回路的歐姆定律得U解得U=因為U和m不成正比，所以質量刻度是不均勻的。

【分析】（1）根據閉合電路歐姆定律得出U-I的表達式，結合圖像得出電源的電動勢和內阻；

（2）根據閉合電路歐姆定律以及共點力平衡得出U的表達式，從而得出質量刻度的分布情況。12．【答案】（1）C（2）B；D【解析】【解答】（1）ABC.偏轉角度過大，代表待測電阻較小，故應選擇擋位更小的擋位測量，C符合題意，AB不符合題意；

故答案為：C

（2）A.甲圖是用多用電表直流電壓檔測量小燈泡兩端的電壓，表筆接法錯誤，紅表筆應接電源正極，A不符合題意；

B.乙圖是用多用電表直流電流檔測量電路中的電流，表筆接法正確，B符合題意；

CD.丙圖中用的是多用電表電阻值測量二極管的正向電阻，丁圖中用多用電表電阻檔測量的是二極管的反向電阻，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：BD

【分析】（1）根據歐姆表表盤偏轉與電阻阻值關系可得出結論；（2）根據電流表表筆紅進黑出的原則，結合多用電表擋位選取特點，可得出結論。13．【答案】（1）解：由閉合電路歐姆定律得I=導體棒受到的安培力F=BIL=1方向沿金屬導軌向上重力沿斜面向下的分量G則摩擦力為f=F?方向沿金屬導軌向下（2）解：磁場變為豎直向上，則安培力水平向右，導體棒不受摩擦力作用，則導體棒受重力、支持力和安培力作用，如圖則tan解得B【解析】【分析】（1）利用導體棒切割磁感線產生感應電動勢的特點，結合閉合電路歐姆定律和安培力表達式，可求出安培力的大小，利用共點力的平衡可求出摩擦力的大小和方向；（2）根據安培力大小和方向，結合受力分析圖可得出磁